光的干涉及应用课件.pptVIP

彩虹－－摄于西藏阿里高原

地上的油膜肥皂泡

光的本质是什么？光是一种物质微粒牛顿光是在空间传播的某种波你赞同谁的观点？惠更斯1629－1669

干涉现象是波独有的特征，假设光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象．频率相同

如果要观察到光的干涉现象需要什么条件？相同的两个光源发出的光－－这样的光叫相干光束1801年，英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功的观察到了光的干涉托马斯·杨1773~1829演示2演示1

光的干涉一、杨氏双缝干涉1实验原理SS相当于两个12单色光S1S2完全相同的光源S屏挡板双缝干涉示意图

双缝干涉示意图暗条纹的中心线暗条纹的中心线单色激光束S1亮条纹的中心线亮条纹的中心线SS2你观察到了什么？亮暗相间等距的条纹挡板屏如果你是托马斯·杨，你该如何解释光屏上出现的亮条纹（或暗条纹）？讨论：

光的干涉一、杨氏双缝干涉1实验原理2双缝干涉现象：明暗相间且等距的条纹1）明暗相间的条纹；2）相邻的明条纹（或暗条纹）等距——中央亮纹

相当于完全相同的波源双缝干涉S1、S2单色激光束相干光束SP11PS－PS=ΔS1211S2ΔS光程差亮条纹暗条纹

光的干涉一、杨氏双缝干涉1实验原理2双缝干涉现象：明暗相间且等距的条纹1）明暗相间的条纹；2）相邻的明条纹（或暗条纹）等距——中央亮纹3．波动理论解释1）当ΔS＝kλ（k=0,1,2…）P为加强点，该点则出1现亮条纹2）当ΔS＝(2k＋1)λ/2（k=0,1,2…）P为减弱点，1该点则出现暗条纹

探究：相邻两条亮条纹（或暗条纹）的间距Δx与什么有关？亮条纹的中心线亮条纹的中心线

理论上可以证明：Δ小结：双缝的间距d越小，屏到挡板间的距离L越大，光的波长λ越大则相邻两条亮条纹（或暗条纹）的间距△x越大。

光的干涉一、杨氏双缝干涉1实验原理2双缝干涉现象：明暗相间且等距的条纹1）明暗相间的条纹；2）相邻的明条纹（或暗条纹）等距——中央亮纹．3．波动理论解释1）当ΔS＝kλ（k=0,1,2…）P为加强点，该点则出现亮条纹2）当ΔS＝(2k＋1)λ/2（k=0,1,2…）P为减弱点，该点则出现暗条纹4．相邻两条明纹(或暗纹)间的距离ΔxL：屏到挡板间的距离Ld：双缝的间距λ:光的波长

你能否根据所学的知识，设计一测量某种可见光波长的方案?测量（1）双缝的间距d（2）光屏到挡板间的距离L（3）相邻两条亮条纹的间距Δx实例：双缝的间距d＝0.18mm光屏到挡板间的距离L＝90cm相邻两条亮条纹的间距Δx＝3.50mm则此单色光的波长为多大？演示3

实验指导?装置：光源，滤光片，单缝，双缝，遮光筒，屏，测量头?安装：筒－测量头－灯泡、透镜、遮光板－双缝、单缝、滤光片?调节与测量Ｌ、ｄ、ΔＸL螺旋侧微器λ＝ｄ×ΔＸ／Ｌ

红光波长最大，紫光波长最小

用白光做双缝干涉实验，在屏上会出现什么现象？红光＋兰光白光亮暗相间彩色条纹．

光的干涉一、杨氏双缝干涉1实验原理2双缝干涉现象：明暗相间且等距的条纹1）明暗相间的条纹；2）相邻的明条纹（或暗条纹）等距——中央亮纹．3．波动理论解释1）当ΔS＝kλ（k=0,1,2…）P为加强点，该点则出现亮条纹2）当ΔS＝(2k＋1)λ/2（k=0,1,2…）P为减弱点，该点则出现暗条纹4．相邻两条明纹(或暗纹)间的距离ΔxL：屏到挡板间的距离Ld：双缝的间距λ:光的波长

光的干涉二、光的干涉1、光的干涉现象1）定义：两列光波相遇时叠加，在某些地方光被加强而某些地方减弱的现象。2）干涉条件：相干光束（光源上同一点分出来的两个光源）注：不同光源或同一光源上不同部分发出的光不会产生干涉现象。

例题:1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质．1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)．(1)洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜．试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域．(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹．写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式．

（1）（2）因为所以/

肥皂泡地上的油膜产生原因：光的干涉（薄膜干涉）

让一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉.薄膜干涉

1、在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一明条纹（暗条纹）应出现在膜的厚度相等的地方．由于光波波长极短，所以微薄膜干涉时，介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹．2、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹，阳光下的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉．3、薄膜于涉在技术上可以检查镜面和精密部件表面形状；精密光学